FR2475929A1 - DIFFUSER-MIXER INSTALLATION ELEMENT, AND METHOD FOR PERFORMING AND INTENSIFYING THE PROCESSES OF TRANSFER OF HEAT AND / OR MATERIAL BETWEEN LIQUID-LIQUID PHASES AS WELL AS LIQUID-SOLID PHASES - Google Patents

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Gyorgy Bucsky
Bela Farkas
Zoltan Hajdu
Karoly Horvath
Micklos Illes
Zoltan Kiss
Zsuzsa Peterfi
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Abstract

The process according to the invention and the mixing diffuser employed to carry it out make it possible to effect heat transfer and/or mass transfer processes between liquid-liquid and liquid-solid phases while employing a conventional autoclave as the base system. During the process, the mutual intensive contact and intimate mixing of the substances involved is effected by an insertion element inserted in the autoclave, intensive heat transfer being achieved with a freely selectable and dimensionable external cooler. The beneficial effects of the process and of the insertion element, as well as the intensive heat exchange are caused by the circulation of the portion of the liquid phase.

Description

Elément d'installation, diffuseur-mélangeur, et procédé pour réaliser et intensifier les processus de transfert de chaleur et/ou de matière entre des phases liquide-liquide ainsi qu'entre des phases liquide-solide. Installation element, diffuser-mixer, and method for carrying out and intensifying the heat and / or material transfer processes between liquid-liquid phases as well as between liquid-solid phases.

La présente invention concerne un élément d'installation, un diffuseur-mélangeur, et un procédé pour réaliser et intensifier les processus de transfert de chaleur et/ou de matières entre des phases liquide-liquide ainsi qu'entre des phases liquide-solide. The present invention relates to an installation element, a diffuser-mixer, and a method for carrying out and intensifying the heat and / or material transfer processes between liquid-liquid phases as well as between liquid-solid phases.

Le procédé et l'élément d'installation conformes à la présente invention permettent de réaliser d'une façon intense le processus de transfert de chaleur et/ou de matière entre des phases liquide-liquide ainsi qu'entre des phases liquidesolide en utilisant un autoclave utilisé de façon classique, qui sert comme dispositif de base. Dans la marche du procédé, on obtient le contact mutuel intensif et l'effet de mélangeage à l'aide d'un élément accessoire intérieur exerçant une action particulière introduit dans l'autoclave, et on obtient le transfert intensif de la chaleur au moyen d'un réfrigérant extérieur pouvant être librement choisi et dimensionné.Le procédé assure les effets favorables de l'élément accessoire intérieur et la réalisation d'un apport ou d'une élimination, intensifs, de la chaleur en faisant circuler une partie appropriée de la phase liquide avec une vitesse appropriée. The method and the installation element in accordance with the present invention allow the process of heat and / or material transfer to be carried out intensively between liquid-liquid phases as well as between liquid-solid phases using an autoclave. conventionally used, which serves as the basic device. In the process, the intensive mutual contact and the mixing effect are obtained by means of an internal accessory element having a particular action introduced into the autoclave, and the intensive heat transfer is obtained by means of '' an external refrigerant which can be freely chosen and dimensioned.The process ensures the favorable effects of the internal accessory element and the achievement of an intensive supply or elimination of heat by circulating an appropriate part of the phase liquid with appropriate speed.

Dans la technologie de l'industrie chimique, les processus de transfert de chaleur et de matière suivants entre phases liquide-liquide ou entre phases liquide-solide, servent le plus souvent pour
- la dissolution, l'extraction,
- les réactions chimiques dans une phase liquide
homogène ou hétérogène,
- la séparation d'une matière solide à partir d'une
solution, cristallisation, précipitation, relargage,
- en outre la formation de suspensions et d'émulsions.
In chemical industry technology, the following heat and material transfer processes between liquid-liquid phases or between liquid-solid phases are most often used to
- dissolution, extraction,
- chemical reactions in a liquid phase
homogeneous or heterogeneous,
- the separation of a solid material from a
solution, crystallization, precipitation, salting out,
- in addition the formation of suspensions and emulsions.

Dans la pratique industrielle actuelle, ces opérations faisant, a l'exception de quelques cas particuliers, sont réalisées dans des autoclaves, récipients mélangeurs munis d'une enveloppe chauffante et réfrigérante. In current industrial practice, these operations, with the exception of a few special cases, are carried out in autoclaves, mixing containers provided with a heating and cooling jacket.

Si en effet, dans les décades précédentes, de nouveaux procédés intensifs importants ont été connus, comme par exemple les procédés utilisant la flu1;#disation, la pellicule rotative, les colonnes de mousse et les geysers, leur utilisation à l'échelle industrielle n'a été qu'un phénomène sporadique. If indeed, in the previous decades, important new intensive processes have been known, such as for example the processes using flu1; #disation, rotary film, foam columns and geysers, their use on an industrial scale n was just a sporadic phenomenon.

Une des explications à cela repose sur le fait que ni les fabricants de produits chimiques, ni les fabricants des industries apparentées n'ont pu endosser les dépenses multiples considérables qui étaient nécessaires pour moderniser une installation déjà existante. Les procédés actuels demandent notammant des installations travaillant en continu, aussi la transformation coûteuse, nécessitant des investissements pour leur fonctionnement, des installations présentes reposant en général sur une technologie en discontinu était indispensable.One of the explanations for this is that neither the manufacturers of chemicals, nor the manufacturers of related industries were able to shoulder the considerable multiple expenses which were necessary to modernize an already existing installation. The current processes require in particular installations working continuously, also the expensive transformation, requiring investments for their operation, present installations generally based on a discontinuous technology was essential.

Si en effet, les fabricants reconnaissaient les avantages du procédé actuel intensif, c'est-à-dire capacité spécifique élevée, qualité des produits uniformes, etc., les producteurs ne pouvaient pas endosser les prix et les risques entraînés par l'introduction d'un nouveau procédé tant qu'une installation quelconque,, même en utilisant un procédé théoriquement ancien, pouvait encore fonctionner du point de vue de la rentabilité économique. En particulier, une telle ét#ape, pour laquelle dans le monde entier des problèmes d'énergie et des difficultés économiques se manifestent, demande à réfléchir. If indeed the manufacturers recognized the advantages of the current intensive process, i.e. high specific capacity, uniform product quality, etc., the producers could not shoulder the prices and the risks entailed by the introduction of A new process as long as any facility, even using a theoretically old process, could still function from the point of view of economic profitability. In particular, such a step, for which energy problems and economic difficulties are manifested worldwide, requires reflection.

D'autre part, l'augmentation de la productivité et l'amélioration de la qualité des produits du point de vue de la facilité de vente des produits de l'industrie chimique, en particulier de l'industrie pharmaceutique, et de certains produits agricoles, sont absolument nécessaires sur le marché mondial, étant donné que le développement extraordinaire est possible à l'aide de procédés intensifs bien réglables et pouvant être mis en oeuvre d'une façon appropriée. On the other hand, the increase in productivity and the improvement of the quality of the products from the point of view of the ease of sale of the products of the chemical industry, in particular of the pharmaceutical industry, and of certain agricultural products , are absolutely necessary on the world market, since extraordinary development is possible by means of intensive processes which are well adjustable and can be carried out in an appropriate manner.

Pour pouvoir satisfaire les points de vue opposés, le développement d'un tel procédé ou d'installation est souhaité, qui avec une faible dépense d'investissement, et avec une transformation d'un faible ordre de grandeur, des téchnologies de fonctionnement actuelles, mais qui travaillent avec un degré d'efficacité élevé, permet d'obtenir au maximum une économie d'énergie et en même temps satisfait les exigences de qualité actuelles. To be able to satisfy the opposite points of view, the development of such a process or installation is desired, which with a low investment expenditure, and with a transformation of a small order of magnitude, of the current operating technologies, but working with a high degree of efficiency, allows maximum energy savings and at the same time meets current quality requirements.

Dans les branches déjà mentionnées de l'industrie chimique et des industries apparentées, les installations les plus répandues sont les récipients équipés d'une enveloppe pour le transfert de la chaleur, montés avec un agitateur, c'est-à-dire les autoclaves ayant une capacité de 0,05 m3 à 10 m3. Le plus grand avantage de ces installations repose également dans leur fonctionnement simple et leur caractère général, car les installations mentionnées peuvent être utilisées d'une façon presque universelle pour la réalisation des procédés qui sont liés au transfert de chaleur et de matière ou avec des transformations chimiques. La popularité de ces installations est également attribuée à ce fait car la simplicité et l'absence de conditions représentent dans chaque cas des propriétés favorables et doivent être considérées à l'avenir comme des caractéristiques favorables.Malheureusement, cette solutiontmeme avec les propriétés avantageuses mentionnées, n'est pas économique et n'est pas appropriée à la réalisation de modes opératoires précis. Les causes sont les suivantes : en comparaison de son volume, la surface transmettant la chaleur est faible. Tandis qu'un appareil dit "duplicateur" ayant une capacité de 0,05 m3 présente une surface de transmission de chaleur de 0,38 m2, ou bien une surface de transmission de chaleur spécifique de 7,6 m2/m3, une surface de transmission de chaleur de 0,8 m2 seulement, c'est-à-dire une valeur spécifique de 5,3 m2/m3, peut être adaptée à une capacité de 0,15 m3. Avec une capacité croissante, la surface spécifique diminue.Etant donné que ces installations sont équipées d'un agitateur tournant lui-même avec une faible vitesse, un mélangeage mécanique puissant est limité par des facteurs techniques, le mouvement de la solution n'est satisfaisant en aucune façon, et par conséquent la répartition de la chaleur n'est même pas uniforme. Il en résulte que les processus de transmission de chaleur et de matière ont lieu avec un faible degré d'efficacité, et par conséquent il n'est pas possible, étant donné la construction de l'installation, d'intervenir rapidement et efficacement pendant le fonctionnement. Afin d'illustrer concrètement ce problème, voici deux exemples
- Pour une cristallisation effectuée par refroidissement, la couche latérale au voisinage de la surface froide est la plus refroidie car en cet endroit, l'élimination de la chaleur est la plus intense.Il en résulte la formation d'une croûte, c'est-à-dire d'un dépôt de cristaux ayant lieu sur la surface froide d'une façon presque inévitable, ce qui fait que le transfert de chaleur si faible soit-il, devient mauvais dans des proportions croissantes. Par ailleurs, une cristallisation satisfaisant les conditions actuelles ne peut être obtenue que par l'orientation et la maîtrise du processus cinétique et que par la réalisation d'un contact intensif et réglable. Seulement, dans ce cas, un produitayant une grosseur et une qualité de grain1 régulières, peut être fabriqué. Pour pouvoir atteindre le but visé, la modification programmée de la température de la solution et de la concentration en fonction d'une vitesse affichée est inévitable.Il est évident que dans ce cas, l'autoclave équipé d'un agitateur ne présente pas non plus la solution la meilleure.
In the above-mentioned branches of the chemical and allied industries, the most common installations are receptacles fitted with an envelope for heat transfer, mounted with an agitator, i.e. autoclaves having a capacity of 0.05 m3 to 10 m3. The greatest advantage of these installations also lies in their simple operation and their general character, since the installations mentioned can be used in an almost universal way for carrying out the processes which are linked to the transfer of heat and material or with transformations. chemicals. The popularity of these installations is also attributed to this fact because the simplicity and the absence of conditions represent in each case favorable properties and must be considered in the future as favorable characteristics. Unfortunately, this solutiontmeme with the advantageous properties mentioned, is not economical and is not suitable for carrying out specific procedures. The causes are as follows: compared to its volume, the heat transmitting surface is small. While a so-called "duplicator" device with a capacity of 0.05 m3 has a heat transmission surface of 0.38 m2, or else a specific heat transmission surface of 7.6 m2 / m3, a surface of heat transmission of only 0.8 m2, i.e. a specific value of 5.3 m2 / m3, can be adapted to a capacity of 0.15 m3. With increasing capacity, the specific surface decreases. Since these installations are equipped with a rotating agitator itself with a low speed, a powerful mechanical mixing is limited by technical factors, the movement of the solution is not satisfactory in any way, and therefore the distribution of heat is not even uniform. As a result, the heat and material transmission processes take place with a low degree of efficiency, and therefore it is not possible, given the construction of the installation, to intervene quickly and efficiently during the operation. In order to illustrate this problem concretely, here are two examples
- For a crystallization carried out by cooling, the side layer in the vicinity of the cold surface is the most cooled because in this place, the elimination of heat is the most intense. This results in the formation of a crust, it is that is to say, a deposit of crystals taking place on the cold surface in an almost inevitable way, so that the transfer of heat, however slight, becomes bad in increasing proportions. Furthermore, a crystallization satisfying current conditions can only be obtained by orienting and controlling the kinetic process and only by carrying out an intensive and adjustable contact. Only, in this case, a product having a regular size and grain quality1 can be produced. In order to be able to achieve the intended goal, the programmed change in the temperature of the solution and the concentration as a function of a displayed speed is inevitable. It is obvious that in this case, the autoclave equipped with a stirrer does not exhibit the more the solution the better.

- C'est un fait bien connu que les réactìons chimiques ont lieu en phases homogènes ou hétérogènes, à une température donnée, et à une vitesse donnée. Dans la plupart des cas, les réactions engendrent de la chaleur,c'est-à-dire qu'elles sont exothermiques. Il est particulièrement important d'éliminer rapidement et exactement la chaleur de réaction formée, sinon d'autres réactions non souhaitées, éventuellement dangereuses, peuvent se produire. Il est même compréhensible que dans la solution un refroidissement ou un chauffage localement trop grand doivent être évités. Pour un déroulement à chaque fois parfait de la réaction visée, le contact mutuel intensif des phases entrant en réaction, et l'évacuation du produit doivent être assurés. Malgré tout, les autoclaves sont encore actuellement utilisés comme réacteurs dans un large domaine. On cherche à éviter les difficultés mentionnées en montant une cascade de réacteurs constituant plusieurs unités de faible capacité, ce qui fait que cette solution consomme beaucoup d'énergie. - It is a well known fact that chemical reactions take place in homogeneous or heterogeneous phases, at a given temperature, and at a given speed. In most cases, the reactions generate heat, that is, they are exothermic. It is particularly important to quickly and accurately remove the reaction heat formed, otherwise other unwanted, possibly dangerous reactions may occur. It is even understandable that in the solution too much local cooling or heating should be avoided. For a perfect progress each time of the intended reaction, the intensive mutual contact of the phases entering in reaction, and the evacuation of the product must be ensured. However, autoclaves are still used today as reactors in a wide area. We seek to avoid the difficulties mentioned by mounting a cascade of reactors constituting several low capacity units, which means that this solution consumes a lot of energy.

L'utilisation du procédé conforme à la présente invention offre la possibilité de conserver les autoclaves qu'on trouve dans le commerce ou qui sont déjà en fonctionnement comme eléments les plus chersde l'installation. Dans ce procédé, le chauffage ou le refroidissement de l'enveloppe est utilisé comme une possibilité de mise en équilibre de la température, l'échange de chaleur proprement dit a lieu en-dehors du récipient dans un cycle de circulation qui réalise d'une façon intensive et satisfaisante l'inertie thermique. En même temps, grâce à un élément accessoire intérieur avantageusement dimensionné agissant d'une façon spéciale, le mélangeage efficace et le contact mutuel des phases sont obtenues dans le récipient. The use of the process according to the present invention offers the possibility of keeping the autoclaves which are commercially available or which are already in operation as the most expensive elements of the installation. In this process, the heating or cooling of the envelope is used as a possibility of balancing the temperature, the actual heat exchange takes place outside the container in a circulation cycle which performs a intensive and satisfactory thermal inertia. At the same time, thanks to an advantageously dimensioned interior accessory element acting in a special way, efficient mixing and mutual contact of the phases are obtained in the container.

Le principe du procédé conforme à la présente invention et la façon d'agir de l'élément accessoire intérieur spécial, sont expliqués par la description d'une installation montée pour des cas généraux, représentée schématiquement sur le dessin de la figure unique ci-jointe. The principle of the process according to the present invention and the way of acting of the special interior accessory element are explained by the description of an installation mounted for general cases, represented schematically on the drawing of the attached single figure. .

Un récipient 2, équipé d'une enveloppe 1 de mise en équilibre de la température, sert à recueillir les liquides participant au processus de phases liquide-liquide ou liquidesolide, et ici le contact mutuel et les réactions sont ac célérés. Quand deux phases séparées sont présentes, la phase de densité plus élevée se trouve dans la partie A du récipient 2. La mise en équilibre de la température du récipient 2 est réalisée par l'intermédiaire des tubulures 3. A container 2, equipped with an envelope 1 for balancing the temperature, is used to collect the liquids participating in the liquid-liquid or liquid-solid phase process, and here the mutual contact and the reactions are accelerated. When two separate phases are present, the higher density phase is found in part A of the container 2. The equilibrium of the temperature of the container 2 is carried out by means of the pipes 3.

Si alors, le processus est mis en route, la pompe 6 envoie sous pression le liquide aspiré par la tubulure d'aspiration 10 à travers l'échangeur de chaleur 7 oh le milieu échangeur de chaleur pénétrant par les tubulures 9, refroidit ou réchauffe le liquide à la température nécessaire au processus. La colonne de liquide arrivant avec une vitesse prédéterminée parvient à l'élément accessoire intérieur 8 et chasse l'air présent dans cet élément 8,mais seulement dans une mesure telle,que dans la partie en T 12 de l'élément accessoire 8 qui est renflé, et qui est dimensionné en accord avec le processus donné, la bulle d'air 11, ou bien une couche de gaz, sont maintenues pendant la durée totale du processus, tandis que le liquide sur la paroi intérieure de la partie 12 renflée de l'élément accessoire 8 arrive avec une vitesse modifiée sous forme d'une couche pelliculaire dans la couche interfaciale 13. If then, the process is started, the pump 6 sends under pressure the liquid sucked by the suction pipe 10 through the heat exchanger 7 oh the heat exchanger medium penetrating through the pipes 9, cools or heats the liquid at the temperature necessary for the process. The column of liquid arriving with a predetermined speed reaches the interior accessory element 8 and expels the air present in this element 8, but only to such an extent that in the T-shaped part 12 of the accessory element 8 which is swollen, and which is dimensioned in accordance with the given process, the air bubble 11, or a layer of gas, are maintained for the entire duration of the process, while the liquid on the inner wall of the swollen part 12 the accessory element 8 arrives with a modified speed in the form of a film layer in the interfacial layer 13.

Si nécessaire, en faisant fonctionner la soupape 5, la nature de la couche de gaz 11 peut être modifiée par l'introduction d'un gaz inerte à partir de l'extérieur. Si nécessaire, le volume de la couche de gaz 11 peut être modifié en manoeuvrant la soupape 5. Dans la couche interfaciale 13, des valeurs proportionnelles en température et en concentration quasi constantes, ou se modifiant selon une fonction donnée, des composants arrivant dans cette couche à partir du dessus et du dessous, permettent d'intensifier et d'orienter le processus souhaité. Le renouvellement continu de la couche interfaciale 13 est obtenu par le mouvement élastique continu de la couche de gaz 11 et par l'énergie cinétique de la pellicule de liquide se formant sur la paroi intérieure de la partie 12 renflée de l'élément accessoire intérieur 8.Par suite de cette action commune, il s'établit un courant de liquide orienté vers l'extérieur à partir de la couche interfaciale 13, qui est capable de provoquer un mélangeage régulier ou bien, en présence de matières granulaires, une séparation dans tout le récipient. Le mélangeage suffit à ce que dans les modes opératoires réalisés en une phase solideliquide, dissolution ou cristallisation , les grains soient maintenus continuellement en mouvement, ce qui fait que des conditions favorables sont créées pour le déroulement du processus de transfert de matière, ou bien pour que le contact efficace entre les phases liquides ne se mélangeant pas entre elles soit réalisé dans des réactions chimiques en phase hétérogène au cours d'une extraction liquide-liquide. If necessary, by operating the valve 5, the nature of the gas layer 11 can be changed by the introduction of an inert gas from the outside. If necessary, the volume of the gas layer 11 can be modified by operating the valve 5. In the interfacial layer 13, proportional values in temperature and in almost constant concentration, or modifying according to a given function, of the components arriving in this layer from above and below, allow to intensify and guide the desired process. The continuous renewal of the interfacial layer 13 is obtained by the continuous elastic movement of the gas layer 11 and by the kinetic energy of the film of liquid forming on the interior wall of the swollen portion 12 of the interior accessory element 8 As a result of this common action, an outwardly directed flow of liquid is established from the interfacial layer 13, which is capable of causing regular mixing or, in the presence of granular materials, separation in all the recipient. Mixing is sufficient so that in the procedures carried out in a solid liquid, dissolution or crystallization phase, the grains are kept continuously in motion, which means that favorable conditions are created for the course of the material transfer process, or else for that the effective contact between the liquid phases which do not mix with each other is achieved in chemical reactions in heterogeneous phase during a liquid-liquid extraction.

Le produit obtenu peut être enlevé du récipient 2 par la tubulure 4. The product obtained can be removed from the container 2 by the tubing 4.

Un exemple de réalisation pour une dissolution est le suivant
Une fois que la phase liquide et la phase solide sont arrivées dans le récipient 2, le processus- est commencé en mettant en route la pompe 6 et en formant la couche de gaz 11.
An exemplary embodiment for a dissolution is as follows
Once the liquid phase and the solid phase have arrived in the container 2, the process is started by starting the pump 6 and forming the gas layer 11.

Par effet de la différence existant dans les poids spécifiques, il se forme les parties A et B plus ou moins délimitables qui sont différentes par leur teneur en matière solide, et de ces parties, la partie A est déjà enrichie généralement en matière solide, c'est-à-dire en cristaux à dissoudre. Le solvant aspiré à-partir de la partie B par l'intermédiaire de la tubulure 10 avec la pompe 6, s'échauffe dans l'échangeur de chaleur 7 et
arrive accéléré sur la paroi intérieure de la partie 12 renflée
de l'élément accessoire intérieur 8 dans la couche interfaciale
13 agitée d'une façon intense par la couche de gaz 11 et enrichie
en matière solide, où la saturation se produit. Le procédé est poursuivi jusqu a dissolution complète de la phase solide.
By effect of the difference existing in the specific weights, the more or less delimitable parts A and B are formed which are different in their solid matter content, and from these parts, part A is already generally enriched in solid matter, c ie in crystals to dissolve. The solvent sucked in from part B via the tubing 10 with the pump 6, heats up in the heat exchanger 7 and
arrives accelerated on the inner wall of the swollen part 12
of the interior accessory element 8 in the interfacial layer
13 intensely agitated by the gas layer 11 and enriched
in solid matter, where saturation occurs. The process is continued until the solid phase is completely dissolved.

Un exemple de réalisation pour la cristallisation est le
suivant.
An exemplary embodiment for crystallization is the
following.

Après l'arrivée de la solution saturée dans le récipient
2, la mise en route de la pompe 6 et la formation de la couche de gaz 11, le courant de liquide aspiré par la tubulure 10 se refroidit dans l'échangeur de chaleur 7; en fonction des paramètres de fonctionnement choisis, le courant de liquide refroidi arrive sous forme d'une pellicule sur la paroi intérieure de la partie 12 renflée, avec une vitesse déterminée par la vitesse de la pompe, dans la couche interfaciale 13, mélangée énergiquement par la couche de gaz 11 et l'énergie cinétique de la pellicule formée, où la croissance des cristaux a lieu jusqu'à une valeur déterminée par les valeurs proportionnelles de la température et de la concentration.
After the saturated solution arrives in the container
2, the starting of the pump 6 and the formation of the gas layer 11, the stream of liquid sucked through the pipe 10 cools in the heat exchanger 7; depending on the operating parameters chosen, the stream of cooled liquid arrives in the form of a film on the inner wall of the swollen part 12, with a speed determined by the speed of the pump, in the interfacial layer 13, vigorously mixed by the gas layer 11 and the kinetic energy of the film formed, where the growth of the crystals takes place up to a value determined by the proportional values of temperature and concentration.

La grosseur des cristaux en formation peut être influencée par les paramètres de température et du courant. Les cristaux formés quittant la couche interfaciale 13, ou leur environnement direct, subissent une certaine séparation dans laquelle la suspension plus dense contenant les gros grains se trouve dans la partie A, tandis que dans la partie B est maintenue la phase légère qui contient les petits grains qui ne se déposent pas pour une vitesse de courant établie par la pompe de circulation pour le récipient. De cette façon, en réglant le niveau de la tubulure d'aspiration 10, la limite inférieure de la zone de grosseur des grains des agrégats de cristaux peut être influencée, car les petits grains absorbés augmentent dans le processus répété. The size of the crystals being formed can be influenced by the temperature and current parameters. The crystals formed leaving the interfacial layer 13, or their direct environment, undergo a certain separation in which the denser suspension containing the large grains is in part A, while in part B is maintained the light phase which contains the small grains which do not settle for a current speed established by the circulation pump for the container. In this way, by adjusting the level of the suction tube 10, the lower limit of the grain size zone of the crystal aggregates can be influenced, since the small grains absorbed increase in the repeated process.

En ce qui concerne une économie de temps, il n'en n'est pas encore question ici, car les auteurs de la présente invention ont également cherché à réaliser un refroidissement soigneusement choisi, lent et contrôlé. On peut cependant comparer la qualité d'un produit de chlorure de calcium obtenu dans un "Duplicateur" traditionnel avec chacun des produits préparés selon le nouveau procédé. As far as saving time is concerned, this is not yet discussed here, since the authors of the present invention have also sought to achieve carefully chosen, slow and controlled cooling. However, the quality of a calcium chloride product obtained in a traditional "Duplicator" can be compared with each of the products prepared according to the new process.

Dans un "Duplicateur", on obtient un produit avec une granulométrie hétérogène. La grosseur des grains varie entre 0,02 mm et 0,3 mm, la grosseur moyenne est de 0,1 mm. Les grains présentent une structure lamellaire développée irrégu lièrement.  In a "Duplicator", a product with a heterogeneous particle size is obtained. The grain size varies between 0.02 mm and 0.3 mm, the average size is 0.1 mm. The grains have an irregularly developed lamellar structure.

Dans le nouveau procédé, le mélangeage énergique et la croissance dirigée des cristaux présentent en rapport des grains ayant une structure cubique, isométrique dans toutes les directions. La grosseur des grains varie entre 0,1 et 0,25 mm, la grosseur moyenne est de 0,16 mm. La granulométrie est bien plus homogène. In the new process, energetic mixing and directed crystal growth have grains having a cubic structure, isometric in all directions. The grain size varies between 0.1 and 0.25 mm, the average size is 0.16 mm. The particle size is much more homogeneous.

Un exemple de réalisation pour la dissolution est le suivant
On compare le procédé conforme à la présente invention avec le procédé classique effectué dans un duplicateur" monté avec un agitateur.
An exemplary embodiment for dissolution is as follows
The method according to the present invention is compared with the conventional method carried out in a duplicator "mounted with an agitator.

On prépare une solution de chlorure de potassium saturée à 600, et en effet de façon telle que 450 g de sel solide et 1 litre d'eau à 200C, ou son multiple, remplissent un appareil de laboratoire. Bientôt le solvant se réchauffe, la dissolution se produit en continu et quand on atteint la température de 600C, la quantité totale de matière solide est dissoute. On admet que dans les deux appareils il y a la même quantité de solution, par exemple 4 litres et 4 litres. Une surface de transfert thermique de 0,1 m2 (partie dédoublée) appartient au "Duplicateurtayant un volume de 4 litres. Le récipient pour dissolution formant l'objet de la présente invention, a également une capacité de 4 litres, ce qui fait que l'échangeur de chaleur tubulaire lui appartenant, se trouvant dans le circuit extérieur, présente une surface de 0,05 m2.Dans un "Duplicateur" classique, 4 litres de solution saturée 600C sous agitation mécanique énergique, sont terminés en 30 minutes. En utilisant un moyen de chauffage de même température et pour la même quantité, cette durée est seulement de 20 minutes dans la nouvelle installation. L'économie de temps est attribuée aux bons rapports de mélangeage régnant dans l'installation et à l'apport thermique puissant provoqué par la circulation. Il est nettement visible que dans le procédé conforme à la présente invention, la surface d'apport de chaleur est purement et simplement égale à la moitié de la surface des installations traditionnelles, et la durée nécessaire pour le déroulement du procédé peut être malgré tout particulièrement raccourcie. A solution of potassium chloride saturated at 600 is prepared, and indeed so that 450 g of solid salt and 1 liter of water at 200C, or its multiple, fill a laboratory apparatus. Soon the solvent heats up, the dissolution occurs continuously and when the temperature of 600C is reached, the total amount of solid matter is dissolved. It is assumed that in the two devices there is the same amount of solution, for example 4 liters and 4 liters. A heat transfer surface of 0.1 m2 (split part) belongs to the "Duplicator having a volume of 4 liters. The container for dissolution forming the object of the present invention also has a capacity of 4 liters, which means that the The tubular heat exchanger belonging to it, located in the external circuit, has an area of 0.05 m2. In a conventional "Duplicator", 4 liters of saturated 600C solution with vigorous mechanical stirring, are finished in 30 minutes. a heating medium of the same temperature and for the same quantity, this duration is only 20 minutes in the new installation. The saving of time is attributed to the good mixing ratios prevailing in the installation and to the powerful thermal contribution caused It is clearly visible that in the process according to the present invention, the heat supply surface is purely and simply equal to half the surface of traditional installations. However, the time required for the process to proceed can be shortened in particular.

Gracie à l'utilisation analogue des exemples de réalisation représentés, d'autres procédés se développant en phase liquide homogène ou hétérogène, comme par exemple l'extraction, les réactions chimiques, etc., peuvent être réalisées. Thanks to the analogous use of the embodiments shown, other processes developing in homogeneous or heterogeneous liquid phase, such as for example extraction, chemical reactions, etc., can be carried out.

Le diffuseur-mélangeur conforme à la présente invention et le procédé réalisé avec ce diffuseur présentent de nombreux avantages,à savoir
- Des réactions intenses et continues peuvent être réalisées dans des réacteurs à double enveloppe simples et traditionnels#;
- L'ingénierie dans l'industrie chimique épargne un risque élevé entraîné par l'augmentation de l'échelle, car les rapports de courant et de contact peuvent être maintenus à la même valeur et réglés à l'extérieur du réacteur.
The diffuser-mixer according to the present invention and the process carried out with this diffuser have many advantages, namely
- Intense and continuous reactions can be carried out in simple and traditional jacketed reactors #;
- Engineering in the chemical industry spares a high risk caused by the increase in scale, because the current and contact ratios can be maintained at the same value and adjusted outside the reactor.

L'entretien peut être réalisé pratiquement dans son ensemble à l'extérieur du réacteur, car dans le réacteur, il ne se produit ni dépôt, ni engorgement. Maintenance can be carried out practically as a whole outside the reactor, because in the reactor, neither deposition nor engorgement occurs.

Dans un réacteur en discontinu traditionnel, un long fonctionnement peut être maintenu avec un nombre approprié d'échangeurs de chaleur montés en parallèle.  In a traditional batch reactor, long operation can be maintained with an appropriate number of heat exchangers connected in parallel.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Diffuseur-mélangeur pour un réacteur, caractérisé par le fait qu'il a la forme d'un corps creux (8) se développant de haut en bas avec une extrémité inférieure ouverte, qu'il est muni d'une ou de plusieurs ouvertures (5) introduisant le ou les milieux entrant en réaction et comporte une collerette inférieure (12) plongeant dans le milieu liquide du réacteur. 1. Diffuser-mixer for a reactor, characterized in that it has the shape of a hollow body (8) developing from top to bottom with an open lower end, that it is provided with one or more openings (5) introducing the reaction medium (s) and includes a lower flange (12) plunging into the liquid medium of the reactor. 2. Procédé d'utilisation du diffuseur-mélangeur selon la revendication 1, dans un réacteur, caractérisé par le fait que 2. Method of using the diffuser-mixer according to claim 1, in a reactor, characterized in that - le transfert de chaleur de la réaction souhaitée est réalisé avec une valeur optimale à l'extérieur du réacteur par échange thermique, - the heat transfer of the desired reaction is carried out with an optimal value outside the reactor by heat exchange, - le maintien de la chaleur de réaction est réalisé éventuellement au moyen d'un échange thermique se produisant à l'intérieur du réacteur, the maintenance of the reaction heat is optionally carried out by means of a heat exchange occurring inside the reactor, - et le contact mutuel entre les milieux réagissant est obtenu de façon à ce que à l'intérieur du diffuseur-mélangeur statique, immergé dans l'un des milieux liquide se trouvant dans le réacteur, une couche pelliculaire est formée avec l'autre liquide introduit à l'aide d'une couche de gaz (11) maintenant l'équilibre; de plus dans la couche interfaciale (13) de la couche de gaz, de la pellicule de liquide, ainsi que du niveau du liquide, un mélangeage intense est réalisé entre les surfaces des matières pulsées et les surfaces des matières se renouvelant.  - and mutual contact between the reacting media is obtained so that inside the static diffuser-mixer, immersed in one of the liquid media in the reactor, a film layer is formed with the other liquid introduced using a gas layer (11) maintaining equilibrium; moreover in the interfacial layer (13) of the gas layer, of the film of liquid, as well as of the level of the liquid, an intense mixing is carried out between the surfaces of the pulsed materials and the surfaces of the renewing materials.
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